Припаркованный грузовик с работающим двигателем. Этот звук некоторые люди сравнивают с таинственным непрекращающимся шумом, исходящим с нашей родной планеты. Мы знаем об этом явлении уже несколько десятилетий, и хотя источник волнений остается неизвестным, ученые, изучающие его, только что сделали важный прорыв.
Вот краткий урок истории. В 19 веке геологи начали подозревать, что земля может издавать постоянный гул, который звучит даже в отсутствие землетрясений и сейсмических событий. Они также пришли к выводу, что шум должен быть слишком тихим, чтобы его могли услышать наши человеческие барабанные перепонки. Официальное название этого дрона - «постоянные свободные колебания».«До недавнего времени его существование было только теоретическим. Группа под руководством сейсмолога Хьюго Бениоффа действительно пыталась обнаружить сигнал в 1959 году. погромче.
Теория стала фактом с развитием технологий. В 1997 году ученые на станции Сёва - японской исследовательской базе в восточной Антарктиде - наконец смогли доказать, что постоянные свободные колебания действительно существуют. Хорошая новость была объявлена годом позже, когда команда Showa опубликовала свои выводы. С тех пор многие другие команды наблюдали тот же шум.
Теперь впервые с помощью сейсмического оборудования на дне океана зафиксировано земное гудение. Это очень важно, потому что все предыдущие исследования, которые документировали шум, проводились с помощью наземных инструментов.
Достижение было заработано с трудом. Марта Дин - геофизик из Института физики земного шара в Париже («Парижский институт физики Земли»). Под ее руководством международная команда изучила данные, собранные за 11 месяцев с 57 сейсмометрических станций на дне Индийского океана. И это был только первый шаг. Затем исследователи устранили все формы звуковых помех, такие как потоки воды и технические сбои, из записей, сделанных на двух станциях.
Удалив этот дополнительный шум, Дин и ее коллеги смогли, наконец, изолировать гул, который они искали. 14 ноября 2017 года их выводы были опубликованы в журнале Geological Research Letters.
Почему было так важно регистрировать колебания подводными сейсмометрами? Как сказал нам Дин в электронном письме, эти инструменты расширят наши перспективы так, как никогда не смогли бы наземные инструменты. «Сейсмометры океанского дна могут охватывать гораздо большие площади [чем наземные], поскольку океан покрывает 70 процентов нашей планеты», - говорит она. Дин добавляет, что, «изучая сигнал гула в местах, далеких от суши или островов», мы можем лучше понять явление.
Возможно, однажды мы даже сможем определить его источник. Никто точно не знает, как создается гул. Было выдвинуто несколько различных гипотез. Некоторые геофизики считают, что это вызвано непрерывным ударом океанских волн о континентальные склоны. Другие считают, что это могло быть результатом атмосферной турбулентности и глобальных ветров.
Но если верно второе объяснение, мы ожидаем, что амплитуда урчания (" громкость") будет меняться от сезона к сезону. Предыдущие исследования утверждали, что это происходит, однако новое исследование говорит об обратном.
Группа Дина подтвердила, что высота тона гула повышается и понижается, а его максимальная громкость достигает частоты 4,5 миллигерца, что примерно в 10 000 раз тише, чем самые слабые шумы, которые могут улавливать наши уши. Однако, согласно выводам группы, изменения амплитуды не коррелируют с сезонностью. Таким образом, Дин и ее коллеги утверждают, что одни только атмосферные проблемы не могут объяснить существование постоянных свободных колебаний.
Они также думают, что их исследования могут открыть дверь для будущих исследований недр Земли. Геологи используют процесс, называемый томографией, чтобы составить карту внутренней части нашего мира. Думайте об этом как о крупномасштабном МРТ. Дин объясняет, что ученые «инвертируют записи» сейсмических волн, чтобы расшифровать состав различных слоев и структур внутри планеты. В будущем сейсмометры океанского дна, подобные тем, которые использовались в ее недавнем исследовании, должны предоставить томографам больше данных для работы. Надеюсь, скоро мы будем лучше понимать, что лежит у нас под ногами.
Интересно
Исторические записи показывают, что китайский математик Чжан Хэн построил один из первых сейсмометров во втором веке нашей эры. Современные ученые не знают, как эта штука работала, хотя, должно быть, был задействован внутренний маятник.